Диссертация (1154515), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Диссертационная работаноситэкспериментальныйхарактер.Выборметодовнастоящейработысоответствовал поставленным целям и задачам. Предметом исследования сталоизучение микробного пейзажа возбудителей ИМП, определение спектра ихчувствительности к антимикробным препаратам и факторов вирулентности, атакже исследование адгезивных свойства и пленкообразующей способностиклинических штаммов.При проведении исследования и изложении материала автором былиприменены такие общенаучные методы, как анализ литературных данных иобобщение, эмпирические методы исследования (измерение, эксперимент, методсравнения, оценка и описание).
Применение указанных методов и детальныйстатистический анализ полученных значений позволил обеспечить объективностьи достоверность результатов и выводов.Внедрение в практику. Материалы диссертации используются в учебномпроцессе кафедры микробиологии, биотехнологии и химии ФГБОУ ВО«Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И.
Вавилова»,кафедры микробиологии и физиологии растений ФГБОУ ВО «СаратовскийнациональныйисследовательскийгосударственныйуниверситетимениН. Г. Чернышевского».Основные положения, выносимые на защиту.1.Клинические штаммы уропатогенных E. coli, выделенные отпациентов с признаками ИМП, находящихся на амбулаторном лечении вБагдадском учебном госпитале, характеризуются множественной лекарственнойустойчивостью к антимикробным препаратам, применяемым для этиотропнойтерапии.2.Устойчивость клинических штаммов уропатогенных E. coli к бета-лактамным и аминогликозидным антибиотикам связана с наличием у них гена ctx-9m, кодирующего бета-лактамазы расширенного спектра, и гена aac(3)-II,кодирующего фермент ацетилтрансферазу.3.Активное формирование микробных биопленок на поверхностиизделий медицинского назначения клиническими штаммами уропатогенныхE.
coli связано с их высокой адгезивной способностью, обусловленной наличиемгена fimH.Степеньдостоверностидостоверностирезультатовиапробацияпроведенныхработы.Высокаяисследованийстепеньподтверждаетсяиспользованием как общепринятых, так и современных микробиологических игенетических методов исследований и статистической обработки информации.Исследования проведены с использованием аттестованных методик и поверенногооборудования.Результаты диссертационного исследования представлены на следующихнаучных конференциях: II Международная научно-практическая конференция«Основные проблемы естественных и математических наук» (Волгоград, 2015 г.),VII Международная научная конференция молодых ученых «Представляемнаучные достижения миру.
Естественные науки» (Саратов, 2016 г.), VIIIРегиональная научная конференция «Исследования молодых ученых в биологии иэкологии» (Саратов, 2016 г.), Международная научно-практическая конференция«Материалы и методы инновационных исследований и разработок» (Пенза, 2016г.),Всероссийскаянаучно-практическаяконференцияпомедицинскоймикробиологии и клинической микологии «ХIХ Кашкинские чтения» (СанктПетербург, 2016).Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, обзоралитературы,описанияобъектов,материаловиметодов,трехглавэкспериментальных исследований, заключения и выводов, а также спискаиспользованной литературы, который включает 350 источников, в том числе 337иностранных авторов.10ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1. Факторы вирулентности уропатогенных бактерийМочевые пути являются одним из наиболее частых мест попаданиябактерий - возбудителей инфекций в организм человека, а ИМП являютсянаиболее распространенными инфекциями бактериальной этиологии (Southwick,2007).
Острые или неосложненные ИМП обычно вызваны одним видом бактерии патогена,втовремякакосложненныеИМПвызванынесколькимимикроорганизмами (NKUDIC, 2011). В случае ИМП было показано, чтограмотрицательные бактерии в целом, и энтеробактерии в частности, чаще всеговстречаются в посевах мочи (частота их встречаемости составляет 55-86%), в товремя как грамположительные кокки встречаются значительно реже (Loeb et al.,2009).
Поскольку наиболее распространенным возбудителем ИМП являетсяE. coli, механизм развития инфекции будет рассмотрен на примере этих бактерий(Sanchez et al., 2012).Самым распространенным внекишечным эшерихиозом является пиогенноепоражение мочевыделительной системы.Уропатогенные бактерии E. coli присутствуют в микрофлоре кишечника, апатогенные штаммы могут заражать мочевые пути путем экспрессии особыхфактороввирулентностиполисахаридныеоболочки),(включаякоторыеадгезины,токсины,способствуютихсидерофорыиприкреплениюкмембранам клеток с последующей колонизацией мочевых путей (Southwick,2007).Уропатогенность E.
coli связана со способностью микроорганизмов кзакреплению на эпителии мочевыводящих путей. Это явление связано споливалентностью адгезивного процесса. Гены, ответственные за синтезадгезинов, находятся в участках бактериальной хромомомы, называемыхостровами патогенности. Синтез других факторов вирулентности, в том числе11цитотоксинов, сидерофоров, также связан с этими генами (Далин, Фиш, 1985;Southwick, 2007).Адгезины подразделяют на фимбриальные и афимбриальные в зависимостиот того, является ли адгезин частью жесткой фимбрии или пили.
Фимбрии и пилипредставляют собой поверхностные гликопротеины, которые выступают вкачествелигандовдлярецепторовклетокуроэпителия.Наиболеераспространенными являются пили типов I, P и S (Маянский, 2006).являютсяР-фимбрииосновнойразновидностьюпилей,которыеспецифичны для уропатогенных эшерихий. Название Р-фимбрии связано с тем,что чаще всего бактерии, имеющие эти пили, ассоциированны с пиелонефритом.Р-фимбрии не обнаружены у патогенных диареегенных и комменсальныхштаммов эшарихий. Р-фимбрии образуют многочисленные антигенные варианты,которые образуют связь с гликосфинголипидным рецептором.
Химическаяспецифичность рецептора определяется глобобиозой, а адгезия на клеточноймембране – церамидом (Theodoros, 2011).Пили I типа (чувствительные к маннозе) встречаются практически у всехштаммов E. coli и представляют собой спиралевидные трубки с повторяющимисясегментами fimA, которые связаны с дистальным кончиком, содержащим адгезинFimH.МеждуадгезиномFimHиуроплакинами(белками-рецепторами,расположенными на мембранах клеток уроэпителия, покрывающих поверхностьполостимочевогопузыря)вовремяколонизациипроисходитпроцессспецифического связывания, который считается первым этапом последующейколонизации и заражения (рис.
1.1.1) (Davis, Flood, 2011). Установлено, чтофимбрии I типа при взаимодействии с маннозными радикалами уроплакиновпровоцируют инвазию бактерий внутрь эпителия. Это приводит к персистенцииуропатогенных E. сoli и предопределяет развитие рецидивов (Далин, Фиш, 1985,Oliveira et al., 2011).12Рисунок 1.1.1 - Связывание адгезина FimH с уроплакинами (Davis, Flood, 2011). FimH Adhesinадгезин FimH; Uroplakins-уроплакины; Umbrella cell-эпителиальная клетка;Urothelial cell-клетка уротелияПосле связывания активированные адгезины FimH перемещаются к болееглубоко лежащим слоям уроэпителия, и как только патоген попадает внутрьклеток, начинается инвазивный процесс (рис.
1.1.2) (Hernandez, 2013).Рисунок 1.1.2 - Прикрепление уропатогенов к поверхности эпителия. A. Уропатоген входит вцитозоль. B. Быстрое внутриклеточное размножение бактерий в течение первых 24 ч. C.Скорость размножения уменьшается, образуется защитная матрица биопленки. D.Кластеризованные уропатогены становятся подвижными и отделяются от биопленки длядальнейшего распространения. Подписи к рисунку: Umbrella cell - эпителиальная клетка;Urothelial cell - клетка уротелия; Uropathogen - уропатоген; Intracellular proliferation внутриклеточное размножение; Biofilm formation - образование биопленки; Dispersion offilamentous uropathogens - распространение нитчатых уропатогенных бактерий13В отличие от Р-фимбрий, которые являются обязательным, фимбрии I типачаще обнаруживаются у штаммов, ассоциированных с циститом.
Вероятно,разныеадгезиныопределяютадгезиюбактерийвразличныхотделахмочевыделительного тракта (Hernandez, 2013).В адгезии уропатогенных Е. coli могут участвовать и другие адгезины.Например, существует корреляция между патогенностью эшерихий и F1Сфимбриями,которыесвязываютсясглоботриазилцерамидомигалактозилцерамидом, обнаруженными в эпителиальных клетках почек, мочевогопузыря и мочеточников (Маянский, 2006).Dr-адгезинявляетсяоднимизфактороввосходящейколонизациимочевыделительной системы.
Рецепторы к Dr-адгезину находятся в различныхтканях, например, в паренхиме почек (Sanchez et al., 2012).Повреждение эпителия связано с пиогенностью уропатогенных эшерихий,т.е. со способностью инициировать и поддерживать нейтрофилзависимоевоспаление.Факторыпиогенноститочнонеизвестны.Взаимодействиеуропатогенных эшерихий с эпителиоцитами обуславливает быструю продукциюпоследними нейтрофильных хемокинов (ИЛ-8 и других) (Davis, Flood, 2011).Таким образом, пиогенное поражение мочевыделительной системы можноописать следующим образом. В результате адгезии уропатогенных штаммовэшерихий происходит активация клеток уротелия и секреция провоспалительныхцитокинов.Хемокинытрансэндотелиальной(ИЛ-8мобилизацииидругие)нейтрофилов.служатстимуломПоследниедляпреодолеваютэпителиальный барьер, выходят в ткани и на мукозальную поверхность. При этомони способствуют стерилизации уретрального тракта в результате уничтожениябактерий, сами же становятся источником медиаторов, поддерживающихразвитие воспалительного процесса в форме хронической или рецидивирующейболезни (Маянский, 2006).141.2.
Механизмы устойчивости возбудителей инфекций мочевыводящих путейк антимикробным препаратамИнфекционные заболевания мочевыводящих путей являются одной изнаиболее распространенных причиной заболеваемости и смертности среди людей(Salvatore, Resman-Targoff, 2015). Чаще всего инфицированию подвергаютсяуретра и мочевой пузырь (Al-Badr, Al-Shaikh, 2013; Doi et al., 2013).Представители семейства Enterobacteriaceae в целом, и E. coli в частности,являются наиболее частыми бактериальными агентами в патогенезе ИМП, ониявляются возбудителями в 65-75% неосложненных и осложненных случаев ИМП(Gupta, Hooton, 2011).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
